CN102273074A - 非接触式开关 - Google Patents

非接触式开关 Download PDF

Info

Publication number
CN102273074A
CN102273074A CN2010800039444A CN201080003944A CN102273074A CN 102273074 A CN102273074 A CN 102273074A CN 2010800039444 A CN2010800039444 A CN 2010800039444A CN 201080003944 A CN201080003944 A CN 201080003944A CN 102273074 A CN102273074 A CN 102273074A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
signal
frequency
actuating
detecting part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800039444A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102273074B (zh
Inventor
樋口敏之
中山晃行
神园大知
西内智
冈本和伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp filed Critical Omron Corp
Publication of CN102273074A publication Critical patent/CN102273074A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102273074B publication Critical patent/CN102273074B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945Proximity switches
    • H03K17/95Proximity switches using a magnetic detector
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945Proximity switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945Proximity switches
    • H03K17/95Proximity switches using a magnetic detector
    • H03K17/9502Measures for increasing reliability
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/97Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a magnetic movable element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/04Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
    • G01B7/042Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving for measuring length
    • G01B7/046Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving for measuring length using magnetic means
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/97Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a magnetic movable element
    • H03K2017/9706Inductive element
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/945Proximity switches
    • H03K2217/95Proximity switches using a magnetic detector
    • H03K2217/958Proximity switches using a magnetic detector involving transponders
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755Constructional details of capacitive touch and proximity switches

Abstract

本发明是非接触式开关具有促动部(2)和感测部(1)。感测部(1)具有天线线圈(11)、使天线线圈(11)发送恒定频率的电磁波的发送电路(13)、用于检测天线线圈(11)从外部接收的信号的接收电路(18)以及控制电路(10A、10B)。促动部(2)具有:天线线圈(21);电源电路(23),对在天线线圈上产生的电动势进行整流;信号处理电路,从电源电路(23)供电,对天线线圈(21)所接收的信号进行分频,并由天线线圈(21)发送分频后的信号。感测部(1)的控制电路包括用于登记从促动部(2)发送的信号的频率的存储器。控制电路将接收电路(18)检测出的接收信号与发送电路(13)的动作以及已登记在所述存储器中的频率进行对照,由此判定促动部(2)是否与感测部(1)相接近。

Description

非接触式开关
技术领域
本发明涉及一种非接触式开关,该非接触式开关具有:促动部,其安装在移动的物体上;感测部,其固定配置在可接近促动部的位置上,并与促动部以非接触的方式进行通信来对该促动部进行检测,并输出表示其是否检测到该促动部的信号。
背景技术
作为用于检测危险区域的门的开闭等安全管理目的的非接触式开关,已开发出根据电磁感应的原理来在感测部和促动部之间以非接触的方式进行通信,交换用于识别的信息的非接触式开关(参照专利文献1、2)。
具体而言,专利文献1中记载有如下技术:在促动部(动作元件)和感测部(读取磁头)上,分别设有用于存储识别码的存储器,感测部与促动部进行通信来读出促动部一侧的识别码,并对该识别码与自身电路的存储器内的识别码进行对照,由此判定是否检测到促动部(参照专利文献1的7~9页,图2)。
专利文献2中已公开如下结构的非接触式开关:同时在感测部及促动部设置发送用天线线圈和接收用天线线圈,在这些天线线圈之间相互发送及接收不同频率的信号。在该非接触式开关中,感测部利用规定频率对从外部输入的数码信号进行调制来发送到促动部,并将促动部所接收的信号解码成数码信号之后,根据不同于来自感测部的信号的频率来对该数码信号进行调制后发送到感测部。在感测部中,将从促动部发送的信号解码成数码信号,并根据该信号是否与原来的数码信号相匹配的情况来判定是否有促动部。另外,为了不发生相互干涉地发送各信号,将从感测部发送的信号和从促动部发送的信号的频率设定为不同(参照专利文献2的段落0023~0036,图1~3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2002-501698号公报
专利文献2:欧洲专利公报EP1181776B1
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1公开的非接触式开关中,能够在每次组合感测部和促动部时设定不同的识别码,因而若感测部没有与正确的促动部相组合,就不判定为与促动部相接近,从而能够高精度地防止开关功能变得无效。然而,在该非接触式开关中,有必要将包括存储器及CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)的IC(integrated circuit:集成电路)设在促动部,此外,有必要在感测部和促动部之间进行基于RFID(Radio Frequency Identification:射频识别)的原理的通信,由此处理变复杂,且价格变高。
在专利文献2公开的非接触式开关中,在感测部和促动部上分别设置发送用线圈和接收用线圈,因此电路结构变复杂且形状也变大,而且价格高。
本发明着眼于上述问题,其目的在于提供一种电路结构、信号处理机构简单,且能确保检测精度的非接触式开关。
用于解决问题的手段
本发明的非接触式开关具有:促动部,其安装在移动的物体上,感测部,其进行以非接触的方式检测所述促动部的处理,并输出用于表示是否检测到所述促动部的信号;在促动部设有第一天线线圈,在感测部设有第二天线线圈。在感测部中,在第二天线线圈上连接有发送电路和接收电路,所述发送电路使第二天线线圈发送恒定频率的电磁波,所述接收电路用于检测第二天线线圈从外部接收的信号。在促动部中,在第一天线线圈上连接有电源电路和信号处理电路,所述电源电路对在第一天线线圈上产生的电动势进行整流,所述信号处理电路接受该电源电路的供电,对天线线圈所接收的信号进行分频,并由天线线圈发送分频后的信号。
并且,感测部具有控制电路,该控制电路包括用于登记从促动部发送的信号的频率的存储器。该控制电路一边对所述发送电路的动作进行控制,一边将接收电路检测出的接收信号与发送电路的动作以及已登记在存储器中的频率进行对照,由此判定促动部是否与感测部相接近。
若采用上述方式,则在促动部和感测部相接近时,双方的天线线圈电磁耦合,且信号处理电路利用促动部侧的天线线圈所生成的电动势来进行动作,以此向感测部发送低于电磁波的频率的信号。通过对天线线圈所接收的信号进行分频来生成该发送信号,因此能够使促动部一侧的电路结构变简单。此外,在感测部一侧中,也只要进行发送恒定频率的电磁波的处理以及检测天线线圈所接收的信号来检查该频率的处理即可,没有必要进行将识别码与电磁波相重叠地进行发送或从接收信号解码出识别码等复杂的处理。
在优选的方式的非接触式开关中,促动部的信号处理电路包括计数器电路,该计数器电路用于对第一天线线圈所接收的信号进行分频,该信号处理电路按照计数器电路输出的信号的周期,对针对第一天线线圈的电磁波进行振幅调制。并且,感测部的接收电路包括检波电路,该检波电路对第二天线线圈所传递的信号的包络线进行检波。
若采用上述方式,则在促动部与感测部相接近时,计数器电路在双方的天线线圈电磁耦合的状态下进行动作,并按照从该计数器电路输出的信号的周期,来对电磁波以及双方的天线线圈所传递的信号的振幅进行调制。感测部的接收电路内的检波电路检测该调制部分的信号成分,由此能够提取计数器电路所分频的信号作为感测部的接收信号。
在另一优选的方式的非接触式开关中,感测部的控制电路交替地执行使发送电路在规定期间进行动作的控制和使发送电路在规定期间停止动作的控制,并且将处于特定状态作为用于判定为促动部与感测部相接近的条件来执行所述判定处理,该特定状态是指,接收电路在发送电路进行动作的期间所接收的信号的频率与已登记在存储器中的频率相一致,并且接收电路在发送电路停止动作的期间检测不出接收信号的电平变化的状态。
若采用上述方式,则促动部对发送电路的动作及停止准确地进行反应,且只在发送电磁波的期间接收的信号的频率与已登记在存储器中的频率相一致的情况下,判定为与促动部相接近。因此,在感测部或促动部的电路发生故障的情况下,或者,在接收到来自感测部周围的设备的信号的情况下,能够防止进行错误检测。
进而,在本发明中希望提高防止使开关功能无效的功能的情况下,利用能够变更信号处理电路的分频比的促动部,或者,导入信号处理电路的分频比为不同的多个促动部中的任一个促动部。在利用这些促动部的情况下的优选的方式中,在感测部的控制电路上还设有登记处理单元,在规定条件下,该登记处理单元从接收电路在发送电路进行动作时所检测的信号检测出其频率,并将该频率登记到存储器中。
若采用上述方式,则能够根据感测部和促动部之间的组合,来将从促动部发送到感测部的信号频率设定成不同的频率。此外,在安装非接触式开关时等情况下,使感测部与促动部相接近来从感测部发送电磁波,从而能够将从促动部发送的信号的频率容易地登记到感测部的存储器中。
因此,若采用上述方式,则使正规的促动部以外的促动部对感测部产生作用,也能够防止错误地检测出该促动部是正确的促动器的问题,且能够防止使开关功能无效的问题。
发明效果
若采用本发明,则在根据感测部所发送的电磁波来起动的促动部中,对天线线圈所传递的信号进行分频来发送到感测部,由此从促动部向感测部发送特定频率的信号,且感测部能够根据该发送信号来判定是否有促动部,因此,电路结构和信号处理简单的同时,能够高精度低检测促动部。因此,能够以低价提供可用于安全目的及保密管理的非接触式开关。此外,能够使感测部及促动部实现小型化,从而便于安装,且能够用于各种用途。
附图说明
图1是示出了利用非接触式开关的安全管理系统的结构例的框图。
图2是示出了非接触式开关的安装例的说明图。
图3是示出了非接触式开关的另一安装例的说明图。
图4是示出了非接触式开关的电气结构的框图。
图5是示出了感测部的信号处理的具体例的时序图。
图6是示出了促动部的检测处理的步骤的流程图。
图7是对比正常的接收信号和异常的接收信号的时序图。
图8是示出了能够变更发送信号的频率的结构的促动部的图。
图9是示出了对促动部的发送信号的频率进行登记的处理的步骤的流程图。
具体实施方式
图1及图2示出了导入到生产车间的安全管理系统的结构例。
导入该安全管理系统目的在于,当被护栏200包围的危险区域开放时,使对该危险区域内的机械手202进行驱动的马达100停止动作,该安全管理系统由多个非接触式开关S(图1中是三个)、连接马达100和未图示的电源的接触器102(图1中是两个)、对各接触器102的动作进行控制的控制器101等构成。
各非接触式开关S分别由感测部1和促动部2构成。
如图2所示,促动部2安装在护栏200的门部201的开放侧的边缘部,感测部1安装在门部201关闭时与促动部2相对且接近的位置上。此外,如图1所示,感测部1与控制器101电连接。
另外,如图2所示,在本实施例中,利用一组感测部1及促动部2来检测一个门201的开闭,但不限定于此,也可以将多组感测部1及促动部2安装在一个门201上。此外,如图3所示,也可以分别在对开式的各门201A、202B的一方安装感测部1,在另一方则安装促动部2来检测各门201A、202B的开闭。
此外,虽未图示,也能够与图2、图3同样地检测滑动式的门的开闭。
各非接触式开关S的感测部1执行用于检测相对应的促动部2的处理,输出表示检测结果的信号(以下称为“检测信号”)。输出的检测信号输入到控制器101。
在控制器101中,对从各非接触式开关S的感测部1输入的检测信号进行分析,并在所有的检测信号都表示检测出促动部2的状态的情况下,将各接触器102设定为励磁状态。由此向马达100供电来使危险区域内的机械手202工作。另一方面,检测信号中存在表示没有检测出促动部2的状态的检测信号的情况下,控制器101将各接触器102设定为非励磁状态。由此切断向马达100的供电来使机械手202停止动作。
在各非接触式开关S中,在感测部1和促动部2之间以非接触的方式进行通信,以此相互向对方发送特定频率的信号。下面,着眼于一个非接触式开关S来对其结构及动作进行详细的说明。
首先,图4示出了非接触式开关S的电结构。
为了进行与促动部2之间的通信、信号处理,在感测部1上,除了设有天线线圈11、天线电路12(用于阻抗匹配的电路)、发送电路13及接收电路18以外,还设有两个控制部10A、10B以及用于输出检测信号的输出电路17。下面,在各自提及各控制部10A、10B的情况下,将控制部10A称为“第一控制部10A”,将控制部10B称为“第二控制部10B”。
各控制部10A、10B包括CPU及非易失性存储器。第一控制部10A包括用于生成发送用信号的振荡电路,通过使该振荡电路振荡来向发送电路13供给恒定频率(以下称为X赫兹,例如,X=125KHz)的信号。在发送电路13中,对该信号实施放大等处理来生成X赫兹的发送信号。发送信号经由天线电路12供给到天线线圈11,并作为电磁波来发送。
接收电路18包括检波电路14、放大电路15及比较器16。检波电路14对天线电路12所传递的信号的包络线进行检波,由此对天线线圈11从外部接收的信号进行检测。该接收信号被放大电路15放大后,通过比较器16转换成脉冲信号,并输入到各控制部10A、10B。
在各控制部10A、10B中,相互同步地进行动作的同时,利用从比较器16输入的接收信号来判定是否有促动部2。并且,在判定为有促动部2时输出高电平信号,在判定为没有促动部2时则输出低电平信号。在输出电路17中,输出从各控制部10A、10B输出的信号的逻辑积作为检测信号。因此,只有在控制部10A、10B一同判定为有促动部2时,检测信号是高电平信号。
促动部2中安装有包括由天线线圈21及电容22构成的共振电路、电源电路23、计数器电路24、电阻25以及场效应型晶体管26的电路。
若门部201关闭而成为促动部2与感测部1相接近的状态,且从感测部1输出电磁波,则双方的天线线圈11、21电磁耦合,由此促动部2的天线线圈21也传递X赫兹的交流信号。电源电路23通过对天线线圈21的电动势进行整流来生成用于驱动计数器电路24的电力。计数器电路24对天线线圈21所传递的X赫兹的信号以规定比率进行分频,由此输出Y赫兹的脉冲信号。该脉冲信号输入到晶体管26的栅极,由此天线线圈21经由电阻25及晶体管26连接到恒定电压VSS。
以与来自计数器电路24的输出对应的周期(1/Y秒)重复上述的连接。由此,处于耦合状态的天线线圈11、21之间的电磁波及各天线线圈11、21所传递的信号以1/Y秒的周期进行振幅调制。利用检波电路14检测该调制部分的信号成分作为接收信号。
总结上述的信号处理的话,无论感测部1是否与促动部2相接近,该感测部1都从天线线圈11发送X赫兹的电磁波。在促动部2与感测部1相接近的情况下,由电磁波起动的促动部2中,根据从感测部1接收的信号来生成Y赫兹的信号,并将该Y赫兹的信号经由电磁波发送到感测部1。感测部1利用接收电路18检测Y赫兹的接收信号,并将检测出的接收信号输入到各控制部10A、10B。
图5是示出了上述的非接触式开关S的感测部1的信号处理的具体例的时序图。图中的(1)部分是发送电路13所生成的发送信号,(2)部分是没接近促动部2时的电磁波,(3)部分是接近促动部2时的电磁波。天线线圈11、21的信号也与图5的(2)部分、(3)部分是相同的状态。
图5的(4)部分是利用检波电路14检测图5的(3)部分的信号的包络线(用单点划线表示)之后,通过利用放大电路15放大来检测出的接收信号。图5的(5)部分是利用比较器16对图5的(4)部分的接收信号进行脉冲转换后的信号。
如图5的(1)部分所示,在本实施例中,交替地设定输出X赫兹的发送信号的期间(根据第一控制部10A内的振荡电路的振荡来进行,因此以下将该期间称为“振荡期间”)和停止输出发送信号的期间(以下称为“非振荡期间”)。在促动部2没有与感测部1相接近的状态下,不产生信号的调制,因此,如图5的(2)部分所示,电磁波与发送信号相同。
相对于此,在促动部2与感测部1相接近的情况下,促动部2响应于振荡期间中的发送信号产生反应,因此,如图5的(3)部分、(4)部分及(5)部分所示,在振荡期间中的电磁波中产生调制,并根据该信号来检测Y赫兹的接收信号。但是,在非振荡期间中,由于促动部2也不工作,因此接收信号几乎不发生变化,从而从比较器16输出的信号的频率是0赫兹。
在感测部1的各控制部10A、10B内的存储器中,预先登记有从促动部2发送的信号的频率Y。在各控制部10A、10B中,设定振荡期间及非振荡期间的同时对各期间的接收信号与自身电路的工作以及存储器内的频率Y进行对照,由此判定是否有促动部2。
图6示出了用于检测促动部2的各控制部10A、10B所执行的具体的步骤。参照该流程图的各步骤的编号(ST1~ST9)来进行说明,首先,开始振荡电路的振荡(步骤ST1),在维持该状态的同时从比较器16输入接收信号直到经过规定时间为止(步骤ST2)。其次,停止振荡电路的振荡(步骤ST3),在维持该状态的同时从比较器16输入接收信号直到经过规定时间为止(步骤ST4)。
通过上述的步骤ST1~ST4的处理执行一个周期的振荡期间及非振荡期间。另外,实质上只有第一控制部10A执行ST1及ST3的各步骤,但在第二控制部10B中,也根据第一控制部10A的工作来识别振荡的开始及停止的时刻。
若执行一个周期的振荡期间及非振荡期间,则在步骤ST5中,分析各期间的接收信号。在这里,振荡期间中的接收信号通过Y赫兹的频率以准确的规则变化(步骤ST6为“是”的情况下),若非振荡期间的接收信号为0赫兹(步骤ST7为“是”的情况下),则判定为有促动部2(步骤ST8)。另一方面,在振荡期间中接收的信号不是Y赫兹的情况下(步骤ST6为“否”的情况下),或者,在停止期间也接收了大于0频率的信号的情况下(步骤ST7为“否”的情况下),则判定为没有促动部2(步骤ST9)。
图7是对于在上述的各期间检测出的接收信号(由检波/放大后的信号来表示),对比如下情况的各例而示出的图:(1)在接收了正常的信号的情况、(2)在振荡期间中接收了不同于Y赫兹的频率(Z赫兹)的信号的情况、(3)在停止期间中接收信号变动的情况。
在如图7的(2)部分示出的发生异常的情况下,具有如下可能性:促动部2或感测部1的接收侧的电路发生了故障,或者感测部1的周围存在如与电磁波进行共振而工作的设备。此外,在如图7的(3)部分示出的发生异常的情况下,具有感测部1的发送电路13或天线电路12发生故障的可能性。或者,还存在感测部1的周围以独自进行振荡的设备的可能性。
在本实施例中,在检测出不同于图7的(1)部分示出的信号的状态的信号的情况下,全部都判断为没有促动部2来向控制器101发送低电平的检测信号,因此,无论异常的原因如何,都能可靠地停止机械手202的动作来确保安全。
其次,图8示出了促动部2的另一结构例。
本实施例的促动部2的基本的电路结构也与图4示出的结构相同,区别在于具有输出端子QA、QB、QC、QD的部分作为计数器电路24,该输出端子QA、QB、QC、QD如图4那样根据分频比来进行分频,并各自输出根据各个分频来生成的信号。晶体管26的栅极与输出端子QA、QB、QC、QD中任一个输出端子相连接。
若采用上述结构,则能够根据将任一个输出端子与晶体管26相连接,将从促动部2发送到感测部1的信号的频率设定为不同的频率。因此,即使与正规的促动部2相同型号的促动部2接近感测部1,只要从该促动部2发送的信号的频率不与正规的促动部2发送的信号相一致,就不会使开关功能无效。因此,开关功能不易变得无效,从而能够进一步提高安全性。
另外,在采用图8的结构的情况下,在实现计数器电路24和晶体管26之间的连接时,也可以不变更结构,可以在晶体管26和计数器电路24之间设置开关机构,由此能够利用外部信号或设在促动部2的筐体上的开关,恰当地操作开关机构来变更频率。
此外,对于图4的结构的促动部2,也只要选择并安装分频比不同的多个计数器电路中的某个计数器电路作为计数器电路24,则能够制造发送的信号的频率各自不同的多个促动部2,从而能够将这些促动部2中任一个促动部2与感测部1进行组合。
在根据如上述的促动部2来使发送信号的频率互不相同情况下,优选的是,出厂时在感测部1的各控制部10A、10B上不登记频率,而在车间安装非接触式开关S之后进行登记频率的处理。图9示出了与该登记处理(示教)相关的步骤。
例如,将没有登记频率的状态的感测部1和促动部2安装到门部201之后,关闭门部201来向感测部1供电,由此执行图9的示教处理。
与图6示出的促动部2的检测处理同样地,该处理也利用两个控制部10A、10B来同时执行。下面,参照图9来进行说明,首先,交替地执行振荡期间和非振荡期间,输入各期间的接收信号并进行分析(步骤ST11至步骤ST15)。在这里,若在振荡期间中接收0赫兹以外且具有规则性的信号(步骤ST16为“是”的情况下),且非振荡期间中的接收信号是0赫兹(步骤ST17为“是”的情况下),则临时登记在振荡期间中接收的信号的频率(步骤ST18)。
进而,在该示教处理中,再执行一个周期的振荡期间及非振荡期间,以此输入各期间的接收信号并进行分析(步骤ST19至步骤ST23)。在这里,若在振荡期间中接收到与临时登记的频率相同的频率的信号(步骤ST24为“是”的情况下),且非振荡期间中的接收信号是0赫兹(步骤ST25为“是”的情况下),则正式登记临时登记的频率(步骤ST26)。此后,若重新起动感测部1,则感测部1利用已登记的频率来执行图6示出的检测处理。
这样,在示教处理中,执行两个周期的振荡期间及非振荡期间,若达到在各周期的振荡期间接收的信号的频率相一致且各周期的非振荡期间的接收信号没有变动的条件,则将在各振荡期间接收的信号的频率登记到存储器中(其中,所执行的周期不限定于两个周期,也可以执行三个周期以上)。另一方面,在最初的振荡期间中接收的信号不规则的情况下(步骤ST16为“否”的情况下),或者在第二次振荡期间接收的信号的频率与临时登记的信号不一致的情况下(步骤ST24为“否”的情况下),或者在非振荡期间中接收了大于0的频率的信号的情况下(步骤ST17或步骤ST25为“否”的情况下),输出例如警报作为错误处理(步骤ST27)。
若采用上述的示教处理,则没有必要在出厂前针对感测部1的各控制部10A、10B登记频率,而能够在安装时登记与组合的促动部2相对应的频率,从而能够提高便利性。此外,在登记频率之后来自促动部2的信号的频率发生变更的情况下,也能够利用来自控制器101的信号或操作设在感测部1的筐体上的开关等来使登记的频率复位,由此执行示教处理。或者也可以将输入再次登记感测部1的频率的指示信号或在感测部1上设定了特别的布线,作为示教处理的契机。
产业上的可利用性
若采用上述结构的非接触式开关,则感测部1、促动部2的电路结构都变得简单,此外,交替地重复发送X赫兹的电磁波的期间和停止该发送的期间的同时对接收信号的频率进行分析,由此能够高精度地判定是否有促动部。因此,能够确保非接触式开关的性能的同时,能够低价提供非接触式开关。
此外,通过使电路结构变得简单,感测部1、促动部2都能够实现小型化,且安装变得简单。因此,除了安全目的以及保密管理之外,也能够容易地利用于检测机械手等移动物体的用途。
附图标记的说明
S非接触式开关
1感测部
2促动部
10A第一控制部
10B第二控制部
11、21天线线圈
13发送电路
14检波电路
18接收电路
24计数器电路
26晶体管

Claims (5)

1.一种非接触式开关,
具有:
促动部,其安装在移动的物体上,
感测部,其进行以非接触的方式检测所述促动部的处理,并输出用于表示是否检测到所述促动部的信号;
在所述促动部设有第一天线线圈,在所述感测部设有第二天线线圈;
其特征在于,
在所述感测部中,在第二天线线圈上连接有发送电路和接收电路,所述发送电路使所述第二天线线圈发送恒定频率的电磁波,所述接收电路用于检测所述第二天线线圈从外部接收的信号;
在所述促动部中,在第一天线线圈上连接有电源电路和信号处理电路,所述电源电路对在第一天线线圈上产生的电动势进行整流,所述信号处理电路接受该电源电路的供电,对天线线圈所接收的信号进行分频,并由所述天线线圈发送分频后的信号;
所述感测部具有控制电路,该控制电路包括用于登记从所述促动部发送的信号的频率的存储器,该控制电路一边对所述发送电路的动作进行控制,一边将所述接收电路检测出的接收信号与发送电路的动作以及已登记在所述存储器中的频率进行对照,由此判定所述促动部是否与所述感测部相接近。
2.根据权利要求1记载的非接触式开关,其特征在于,
所述促动部的信号处理电路包括计数器电路,该计数器电路用于对所述第一天线线圈所接收的信号进行分频,该信号处理电路按照所述计数器电路输出的信号的周期,对针对所述第一天线线圈的电磁波进行振幅调制;
所述感测部的接收电路包括检波电路,该检波电路对所述第二天线线圈所传递的信号的包络线进行检波。
3.根据权利要求1或2记载的非接触式开关,其特征在于,所述感测部的控制电路交替地执行使所述发送电路在规定期间进行动作的控制和使发送电路在规定期间停止动作的控制,并且将处于特定状态作为用于判定为所述促动部与所述感测部相接近的条件来执行所述判定处理,该特定状态是指,所述接收电路在所述发送电路进行动作的期间所接收的信号的频率与已登记在存储器中的频率相一致,并且接收电路在发送电路停止动作的期间检测不出接收信号的电平变化的状态。
4.根据权利要求1至3中任一项记载的非接触式开关,其特征在于,
所述促动部能改变所述信号处理电路的分频比;
在所述感测部的控制电路上还设有登记处理单元,在规定条件下,该登记处理单元从所述接收电路在所述发送电路进行动作时所检测的信号检测出其频率,并将该频率登记到所述存储器中。
5.根据权利要求1至3中任一项记载的非接触式开关,其特征在于,
导入所述信号处理电路的分频比分别不同的多个促动部中的某一个作为所述促动部;
在所述感测部的控制电路上还设有登记处理单元,在规定条件下,该登记处理单元从所述接收电路在所述发送电路进行动作时所检测的信号检测出其频率,并将该频率登记到所述存储器中。
CN201080003944.4A 2009-04-28 2010-04-27 非接触式开关 Active CN102273074B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-109117 2009-04-28
JP2009109117 2009-04-28
PCT/JP2010/057430 WO2010126029A1 (ja) 2009-04-28 2010-04-27 近接スイッチ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102273074A true CN102273074A (zh) 2011-12-07
CN102273074B CN102273074B (zh) 2014-06-25

Family

ID=43032173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080003944.4A Active CN102273074B (zh) 2009-04-28 2010-04-27 非接触式开关

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8779778B2 (zh)
JP (1) JP5177287B2 (zh)
KR (1) KR101255940B1 (zh)
CN (1) CN102273074B (zh)
DE (1) DE112010000460B4 (zh)
WO (1) WO2010126029A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014118216A1 (de) 2014-12-09 2016-06-23 Turck Holding Gmbh Fördersystem mit einer Fördereinrichtung sowie Verfahren dazu
DE202016100054U1 (de) 2016-01-08 2017-04-11 Turck Holding Gmbh Induktiver Näherungsschalter mit einem von einem Spulenhalter in einem Spulenkern fixierten Spulenkörper
US11196158B2 (en) * 2017-06-08 2021-12-07 Holy Stone Enterprise, Co., Ltd. Electric composite detection antenna
JP6598832B2 (ja) * 2017-09-11 2019-10-30 株式会社日本製鋼所 竪型射出成形機の安全ドア
DE102019127614B4 (de) 2019-10-14 2022-06-15 Sick Ag Sicherheitssystem mit einem Sicherheitsschalter
JP7462442B2 (ja) 2020-03-16 2024-04-05 アズビル株式会社 パラメータ設定システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1247374A (zh) * 1998-09-05 2000-03-15 K·A·施莫沙尔公司 无触点安全开关
JP2002501698A (ja) * 1997-03-20 2002-01-15 オイフナー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー 安全スイッチ
US6603306B1 (en) * 1999-04-19 2003-08-05 Jokab Safety Ab Proximity switch, a target, a system of such proximity switches and targets, and a method of determining the presence of a target by a proximity switch
CN1534871A (zh) * 2003-03-07 2004-10-06 埃利斯塔替续器股份有限公司 感应监控装置和第一线圈、第二线圈之间距离的监控方法
JP2006528323A (ja) * 2003-07-21 2006-12-14 ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー.カーゲー 相対移動可能な2つの部分の閉位置を監視する方法および装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3546245C3 (de) * 1985-12-28 1994-11-17 Link Walter Berührungsloser Näherungsschalter
DE69033004T2 (de) * 1989-04-14 1999-11-18 Eja Engineering Plc Wigan Sicherheitsschalteranordnung
DE3912946C3 (de) * 1989-04-20 1996-06-20 Turck Werner Kg Induktiver Näherungsschalter
GB9017910D0 (en) * 1990-08-15 1990-09-26 Vaseal Electronics Limited Improvements in and relating to proximity switches
JP3230589B2 (ja) * 1991-07-15 2001-11-19 オムロン株式会社 近接スイッチ
JP3363341B2 (ja) * 1997-03-26 2003-01-08 松下電工株式会社 非接触電力伝達装置
KR200222068Y1 (ko) * 2000-11-28 2001-05-02 낙원개발주식회사 방범 창호 시스템
US6995729B2 (en) * 2004-01-09 2006-02-07 Biosense Webster, Inc. Transponder with overlapping coil antennas on a common core

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002501698A (ja) * 1997-03-20 2002-01-15 オイフナー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー 安全スイッチ
CN1247374A (zh) * 1998-09-05 2000-03-15 K·A·施莫沙尔公司 无触点安全开关
US6603306B1 (en) * 1999-04-19 2003-08-05 Jokab Safety Ab Proximity switch, a target, a system of such proximity switches and targets, and a method of determining the presence of a target by a proximity switch
CN1534871A (zh) * 2003-03-07 2004-10-06 埃利斯塔替续器股份有限公司 感应监控装置和第一线圈、第二线圈之间距离的监控方法
JP2006528323A (ja) * 2003-07-21 2006-12-14 ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー.カーゲー 相対移動可能な2つの部分の閉位置を監視する方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110101170A (ko) 2011-09-15
US8779778B2 (en) 2014-07-15
KR101255940B1 (ko) 2013-04-23
US20120032690A1 (en) 2012-02-09
JP5177287B2 (ja) 2013-04-03
WO2010126029A1 (ja) 2010-11-04
DE112010000460T5 (de) 2012-05-31
CN102273074B (zh) 2014-06-25
DE112010000460B4 (de) 2015-12-03
JPWO2010126029A1 (ja) 2012-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102273074B (zh) 非接触式开关
AU2002330971B2 (en) Wireless data input to RFID reader
US7598872B2 (en) Method for recognizing identification media
US7548159B2 (en) Method and device for reliably monitoring a closed position of two parts moveable relative to one another
US20070194936A1 (en) Contactless communication scheme and contactless communication system
AU2002330971A1 (en) Wireless data input to RFID reader
EP2958056B1 (en) Radiofrequency transponder circuit
CN103842218B (zh) 利用rfid读取器触发用于致动用于锁定/解锁机动车辆的出入车门的装置的过程的方法和设备
EP2310978A1 (en) Energy-conserving triggered id system
JP5428364B2 (ja) 非接触型通信装置、その復号部
EP1083517A2 (en) Data processing device for switching between terminal mode and RF mode with a digital circuit
EP2166485B1 (en) RFID Reaction time reduction
US20100060430A1 (en) Enhanced RFID Output Control
CN107368764A (zh) 电磁耦合读取器
CN101477615B (zh) 一种用于识别对象的射频识别系统
CN201336038Y (zh) 一种用于身份识别的射频识别系统
AU2003246368A1 (en) Control and/or monitoring device using an electronic label, a reader and a state encoder
CN101482915A (zh) 一种用于身份识别的射频识别系统
CN101820332A (zh) 射频识别阅读器数字基带系统的译码模块
KR20130127215A (ko) 알에프아이디 데이터 처리 장치 및 방법
US9977929B2 (en) Communication device for identifying and/or locating an RFID transponder
KR100862069B1 (ko) 진단기능을 구비한 알에프아이디 전환기
CN201359731Y (zh) 一种用于识别对象的射频识别系统
JPH0935014A (ja) 移動体識別装置
KR20060065945A (ko) 차량감지 및 알에프 태그 인식장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant